상호작용

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1. 개요

상호작용은 라틴어에서 유래된 용어로, 둘 이상의 실체가 서로 영향을 주고받는 것을 의미한다. 철학, 심리학, 사회학, 통신, 통계학, 물리학, 화학, 생화학, 약학 등 다양한 분야에서 사용되며, 각 분야에 따라 세부적인 의미와 유형이 존재한다. 특히 물리학에서는 기본 상호작용과 같은 개념으로 사용되며, 중국 철학에서는 오행 사상과 결부되어 만물의 변화와 순환을 설명하는 데 활용된다.

2. 어원

상호작용(interaction)은 라틴어로 "상호", "사이"를 의미하는 접두사 ''inter-''와 "하다", "행하다"를 의미하는 동사 ''agō''의 파생형 ''āctiō''가 결합된 것이다.

유럽 계열 언어에서는 ''interaction''(영어·프랑스어), ''Interaktion''(독일어) 등으로 표기되며, 같은 계통의 말이다. 이 단어들은 국경이나 분야를 넘어 근본적인 개념을 공유한다. 일본어에서는 "상호 작용", "상호 작용", "상호 교류" 등의 다양한 번역어나 "인터랙션" 등의 음차어로 번역되어 사용되며, 분야에 따라 다양한 표기가 사용된다. 어떤 번역어나 음차어가 사용되든, 이 개념은 똑같이 중요하다.

3. 철학

철학에서 interaction(상호작용)은 '''상호작용''', '''상호 작용''', '''상호 행위''' 등으로 번역된다.

상호작용은 두 실체(혹은 두 개 이상의 실체)가 서로 작용하는 것을 가리킨다. 칸트는 관계성의 개념으로 상호작용을 제시했으며, 피히테는 상호 승인론을 전개했다. 헤겔과 마르크스는 변증법 개념을 통해 인간 인식이나 사회 관계의 상호작용적 형성 현상을 설명했다.

3. 1. 칸트

칸트는 관계성의 개념으로 "실체와 내재 속성", "원인과 결과"에 이어 상호작용(Interaktion)을 세 번째로 제시했다. 칸트는 인간의 행위로서의 상호 행위를 복수의 개인이 서로 영향을 주고받는 사회적 행위로 보았으며, 이는 자연물을 대상으로 한 생산이나 제작 행위와 대비된다.

3. 2. 피히테

요한 고틀리프 피히테는 『자연법의 기초』에서 '''상호 승인론'''을 전개했다. 피히테에 따르면 사람은 의식과 자기 의식을 갖추고 있어도 그것만으로는 단지 "가능적"인 것에 머무르며, 행위가 현실이 되기 위해서는 타자로부터의 "행위에의 촉구"(Aufforderung|아우포데룽^de)가 필요하다고 한다.

이러한 촉구는 일종의 호소이며, 사람이 서로 상대방을 자신과 같은 종류의 지적 존재로 인정함으로써 일어난다고 한다. 촉구에 의해 일단 행위자의 자기 의식이 현실화되면, 그 이후에는 상대를 지적 존재자의 개념에 따라 취급하게 된다고 한다. 이것이 법적 행위 또는 도덕적 행위의 기본 형식이라고 한다.

3. 3. 헤겔과 마르크스

헤겔과 마르크스는 변증법 개념을 통해 인간 인식이나 사회 관계의 상호작용적 형성 현상을 설명했다.

헤겔은 개인이나 집단 내부에서 대립하는 즉자(an sich)와 대자(für sich), 또는 정립(正, 테제)과 반정립(反, 안티테제)이라는 인식이 어느 쪽도 부정되지 않고 지양되어, 보다 고차적인 인식이나 사회 질서로 발전한다고 보았다.

마르크스는 헤겔의 변증법에서 주관적인 대립・상호작용 구조를 유물론적으로 확장하여, 생산 양식으로서의 토대(하부구조)와 정치 사회 제도・사상 문화로서의 상부구조 사이의 상호작용・변증법(변증법적 유물론)으로 인간 사회를 설명했다.

4. 심리학

심리학에서의 상호작용은 조지 허버트 미드의 상징적 상호작용론과 관련하여 연구되었다.

4. 1. 조지 허버트 미드

조지 허버트 미드(1863 - 1931)는 '''상징적 상호작용론'''을 제시했다. 그는 어떤 생물체의 동작이 다른 생물체에게 자극과 반응을 일으키고, 그 반응이 원래의 생물체에게 자극이 되는 과정이 반복, 연쇄되어 사회적 결과로 이어진다고 보았다. 또한 몸짓 언어(바디랭귀지)의 상호작용에서 기호를 사용한 상호작용, 더 나아가 문법을 갖춘 언어에 의한 상호작용으로 이어지는 발달 구조를 설명한다. 미드의 이론은 실용주의와 사회 행동주의를 종합한 것으로 평가되며, 훗날 하버마스의 "의사소통적 행위 이론"에 영향을 주었다.

5. 사회학

사회학에서 사회적 상호작용은 상대방의 행동에 의해 행동이나 반응을 바꾸는 개인 또는 그룹 사이의 사회적 행동의 동적인 변화 과정을 나타낸다. 사회적 상호작용은 사회 관계의 기본을 형성한다. 사회학에서는 사회 구성 단위가 사회 활동을 할 때의 행위와 그 결과를 사회적 작용이라고 부르며, 구성 단위 간에 오가는 사회적 작용 및 그 결과를 "사회적 상호작용"이라고 부른다.

5. 1. 사회적 상호작용의 유형

사회적 상호작용은 다음과 같이 분류할 수 있다.

'''우발'''(''accidental''|우발^영어) - 예정된 것이 아니며 반복되지 않는다. 길 안내, 제조물의 판매 등이 그 예이다.
'''반복'''(''repeated''|반복^영어) - 예정되지 않았지만 반복된다. 길을 걷다가 가끔 이웃 사람을 만나는 경우가 그 예이다.
'''평상'''(''regular''|평상^영어) - 예정되지 않았지만, 아주 일상적으로 발생한다. 실수가 발생하면 의문을 품거나, 평일 직장이나 저녁 식사 때 이용하는 레스토랑에서 도어맨이나 경비원을 만나는 경우가 이에 해당한다.
'''제한'''(''regulated''|제한^영어) - 예정되어 있으며, 지시나 법령에 의해 제한된다. 정의가 존재하므로 실수가 발생하면 의심이 생긴다. 출근, 회의 등 직장 내 관계, 가정이 그 예이다.

6. 통신

통신 기술 분야에서 상호 커뮤니케이션(인터랙티브 커뮤니케이션)은 정보원이 메시지를 서로 주고받는 것을 의미하며, 이는 메시지를 동시에 주고받는 교류 통신과 구분된다.

6. 1. 인터랙티비티

상호작용성은 통신 매체에서 사용자가 매체에 질문하는 기능을 말한다. 미디어의 디지털화와 매체의 집약으로 미디어 이용량 중 상호작용성의 정도가 증대되었으며, 이는 문화적인 트렌드이다. 통신에서 메시지를 서로 차례로 교환할 때 상호 통신이 성립하며, 이는 메시지를 동시에 주고받는 교류 통신과는 구분된다.

7. 통계학

통계학에서 '''상호작용'''은 둘 이상의 변수가 종속 변수에 미치는 영향이 단순히 더해지지 않는 경우를 나타내는 통계 모델 용어이다. 즉, 어떤 요인이 종속 변수에 미치는 영향의 크기나 방향이 다른 요인의 수준에 따라 달라지는 것을 의미한다. 특히 다원 배치 분산 분석을 실시할 때 상호작용 분석이 수행된다. 실험 계획법에서 2개 이상의 요인에 대한 실험 계획을 세울 때 고려해야 하는 현상이다.

8. 물리학

물리학에서 상호작용은 장과 물체가 근접 작용하는 현상을 말한다. 19세기 이전에는 전자기력과 중력을 원격 작용이라고 생각했지만, 오늘날에는 네 가지 기본적인 힘 모두 장이 물체에 작용함으로써 힘이 발생한다는 근접 작용 기구에 의해 발생한다고 생각된다.

기본 상호작용 외에도 여러 종류의 장과 물체 간의 상호작용이 존재하며, 그 특성은 여러 가지 형태로 나타난다. 예를 들어 초전도는 결정 격자와 쿠퍼쌍 전자 간의 포논 장을 통해 상호작용함으로써 발현된다고 생각된다. 이 경우에도 결정 격자와 전자 간의 정전기적 상호작용이 고차적으로 포논 장과 쿠퍼쌍의 영향을 받으므로, 근원적으로 물리학에서의 상호작용은 기본 상호작용에서 그 근원을 찾을 수 있다.

장과 물체의 근접 작용 외에 두 개 이상의 대상이 서로 영향을 주고받은 결과를 상호작용이라고 부르는 경우도 있다. 예를 들어 스핀-궤도 상호작용은 전자의 스핀 각운동량과 원자 궤도 등이 서로 영향을 주고받는 결과를 나타내며, 특히 장이 관여하지 않는 예이다. 양자 화학에서의 HOMO-LUMO 상호작용도 마찬가지로 분자 궤도 간의 상호작용 예이다. 역학에서 작용과 반작용이 쌍으로 발생하는 것을 상호작용이라고 표현하는 경우도 있다.

유체역학에서는 파동끼리 작용하는 현상을 상호작용이라고 부르기도 한다.

8. 1. 기본 상호작용

물리학에서 기본 상호작용은 기본입자 사이에서 일어나는 작용이다. 이 상호작용은 물리적 장(field)으로 기술되며, 기본입자들 사이의 게이지 보존 교환에 의해 매개된다. 예를 들어 전하를 띤 입자들 사이의 상호작용은 전기장의 매개를 통해 일어나며, 베타 붕괴는 약한 상호작용에 의해 매개된다.

자연계에는 강한 상호작용, 전자기 상호작용, 약한 상호작용, 중력의 네 가지 기본 상호작용이 알려져 있다. 전자기 상호작용과 약한 상호작용은 약전자기력 이론에 의해 통합되었고, 표준 모형에 의해 강한 상호작용과도 통합되었다.

물리학에서 장과 물체가 근접 작용하는 기구를 상호작용이라고 표현한다. 19세기 이전에는 전자기력과 중력을 원격 작용이라고 생각했지만, 오늘날에는 네 가지 기본적인 힘 모두 장이 물체에 작용함으로써 힘이 발생한다는 근접 작용 기구에 의해 발생한다고 생각된다.

기본 상호작용 외에도 여러 종류의 장과 물체 간의 상호작용이 존재하며, 그 특성은 여러 가지 형태로 나타난다. 예를 들어 초전도는 결정 격자와 쿠퍼쌍 전자 간의 포논 장을 통해 상호작용함으로써 발현된다고 생각된다. 이 경우에도 결정 격자와 전자 간의 정전기적 상호작용이 고차적으로 포논 장과 쿠퍼쌍의 영향을 받으므로, 근원적으로 물리학에서의 상호작용은 기본 상호작용에서 그 근원을 찾을 수 있다.

장과 물체의 근접 작용 외에 두 개 이상의 대상이 서로 영향을 주고받은 결과를 상호작용이라고 부르는 경우도 있다. 예를 들어 스핀-궤도 상호작용은 전자의 스핀 각운동량과 원자 궤도 등이 서로 영향을 주고받는 결과를 나타내며, 특히 장이 관여하지 않는 예이다. 양자 화학에서의 HOMO-LUMO 상호작용도 마찬가지로 분자 궤도 간의 상호작용 예이다. 역학에서 작용과 반작용이 쌍으로 발생하는 것을 상호작용이라고 표현하는 경우도 있다.

유체역학에서는 파동끼리 작용하는 현상을 상호작용이라고 부르기도 한다.

8. 1. 1. 기본 상호작용의 종류

기본 상호작용은 물체에 작용하는 강력, 약력, 전자기력, 중력이 작용하는 방식을 나타내며, 특정 소립자와 장(field)이 근접 작용함으로써 나타난다. 자연계의 네 가지 힘 또는 단순히 상호작용이라고도 불린다.

명칭	상대적인 세기	영향 범위(m)	힘을 매개하는 게이지 보손
강력	10⁴⁰	10^-15	글루온
전자기력	10³⁸	무한대 (세기는 1/r²에 비례)	광자 (포톤)
약력	10¹⁵	10^-18	W 및 Z 보손 (W^±,Z⁰)
중력	1	무한대 (세기는 1/r²에 비례)	중력자 (그래비톤)

8. 2. 기타 상호작용

RKKY 상호작용, s-d 상호작용, 스핀-궤도 상호작용 등 다양한 상호작용이 있다.

9. 화학

화학에서 분자간력(분자 사이의 상호작용)은 공유 결합에 비해 약하다는 의미로 "상호작용"이라고 부르지만, 그 중 강한 것은 "결합"이라고도 한다. 여기에는 이온간 상호작용(이온 결합), 수소 결합, 쌍극자 상호작용, 런던 분산력(반 데르 발스 힘) 등이 있으며, 이들은 전자기학적 요인(쿨롱 힘)에 기초한다. 그 외에도 전하 이동 상호작용(두 분자 간에 전자가 이동하여 쿨롱 힘으로 착체를 형성)이나 π-π 상호작용(방향족 고리 사이에 작용하는 특히 강한 분산력)이 있다.

열역학적 요인(계를 거시적으로 볼 때 자유 에너지가 낮은 쪽이 안정화됨)에 기초한 소수성 상호작용도 존재한다. 이러한 상호작용들은 초분자 형성, 결정 구조, 액체나 액정의 물성, 생체 고분자(DNA, 단백질 등) 구조에 중요한 역할을 한다.

9. 1. 생화학

생화학에서는 단백질 등의 분자가 특이적으로 회합하는 것(구체적으로는 화학에서 언급된 각종 분자간력에 의한)을 상호작용이라고 부른다. 단백질간 상호작용을 참조.

10. 약학

약학에서 약물 상호작용은 여러 약물 또는 음식 성분이 함께 섭취되었을 때 약효나 부작용에 변화가 생기는 현상을 말한다. 대부분의 의약품은 다른 약들과 안전하게 사용될 수 있지만, 특정한 조합의 약들은 약물 상호작용 때문에 약사의 주의가 필요하다.

10. 1. 약물 상호작용의 종류

약리학에서는 여러 약물(혹은 음식 등에 포함된 성분)을 섭취했을 때, 그 약효 혹은 부작용 등에 단독으로 섭취했을 경우와 비교하여 차이가 있는 경우, 이를 상호작용이라고 한다. 이 약리학적 상호작용은 다음 두 가지로 나눌 수 있다.

약동학적 (Pharmacokinetic|파마코키네틱^영어) 상호작용: 흡수, 체내 분포, 대사, 배출 과정에서 어떤 약물이 다른 약물의 농도를 변화시키는 경우. (예: 약물 대사 효소 시토크롬 P450에 다른 약물·음식 (자몽 등)이 영향을 미치는 경우)
약력학적 (Pharmacodynamic|파마코다이나믹^영어) 상호작용: 약효나 부작용에 직접 관여하는 단계에서 약물 간의 영향이 있는 경우. (예: 낫토 등에 포함된 비타민 K에 의해 항응고제 와파린의 약효가 감소하는 경우)

11. 중국 철학

중국에서 발달한 '''오행 사상'''에서는 삼라만상이 목(木), 화(火), 토(土), 금(金), 수(水)의 5가지 요소로 이루어져 있으며, 이 요소들이 서로 작용하여 그 생멸과 성쇠에 따라 천지 만물이 변화하고 순환한다고 본다. 요소 간의 관계는 "'''상생'''", "'''상극'''", "'''비화'''", "'''상승'''", "'''상모'''"로 분류하여 상세하고 거시적으로 분석하는 기법을 개발했다.

11. 1. 오행 사상의 응용

오행 사상에서는 삼라만상이 목(木), 화(火), 토(土), 금(金), 수(水)의 5가지 요소로 이루어져 있으며, 이 요소들이 서로 작용하여 천지 만물이 변화하고 순환한다고 본다. 요소 간의 관계는 '상생', '상극', '비화', '상승', '상모'로 분류되며, 이를 통해 거시적인 분석이 이루어진다.

이러한 상호 작용 분석 기법(서양의 "네거티브 피드백"이나 "포지티브 피드백"을 포함)은 다양한 분야에 응용되어 동양에서 현대까지 활용되고 있다. 전통 중국 의학에서는 인간의 심신 기능 간 상호 작용을 오행 분석 기법으로 파악하여 자연 치유력을 돕는다. 일본의 동양 의학이나 한방, 통합 의학에서도 인체의 여러 기능에 대해 이러한 도해를 바탕으로 상호 작용 분석을 수행한다.

NHK의 『인체 신비의 거대 네트워크』에서도 이와 유사한 그림으로 인체의 여러 장기의 복잡한 상호 작용을 설명했다. 각 장기는 "메시지 전달 물질"을 방출하여 서로 메시지를 전달하며, 뇌가 아닌 각 장기가 능동적으로 다른 장기에 직접 지령을 내린다는 것이 밝혀졌다. 더 나아가, "장이 뇌나 인간의 사고를 컨트롤한다"는 사실도 밝혀졌다.